Аммиакли селитра эртмасини
Download 0.63 Mb. Pdf ko'rish
|
ammonijli selitra olish hisoblari
2. АММИАКЛИ СЕЛИТРА
Аммоний нитрат (NH 4 ) 2 N0 3 ни аммиакли селитра деб ҳам юритилади. Маълумки, аммоний нитрат — аммиак ва нитрат кислотасининг ўзаро таъсирлашув жараёнида ҳосил бўлади. Шунинг учун аввало нитрат кислота ҳосил бўлиш жараёни билан танишишимиз зарур. Азотнинг водород билан таъсири натижасида аммиак синтез қилинади: N 2 + ЗН 2 2NНз Аммиак синтези иссиқлик эффекти, харорат ва босимга боғлиқ, бўлади. Одатда паст босимли (10-15 МПа), ўрта босимли (25-бОМПа) ва юқори босимли (60-100 МПа) жараёнлар маълум. Харорат эса 400-500°С оралиғида бўлади. Бу жараён катализаторсиз жуда суст кечади.Амалий ишлаб чиқаришда ўрта босимли жараён темир катализатор (промоторлари: А1 2 О 3 , К 2 О ва СаО) лар иштирокида олиб борилади. Контакт жихозидан чиқаётган газ таркибида 14-20% аммиак бўлади. У совутилиши натижасида аммиак конденсацияланади, азот-водородли аралашма циклга қайтарилади. Хозирги вақтда қуввати 150 дан 1500 т/кунли синтез қолонналари ишлатилмоқда. Нитрат кислотаси эса аммиакнинг оксидланиши натижасида ҳосил бўлади. Бу жараён азотнинг оксидланиш даражаси ўзгариши билан содир бўлади: Саноат корхоналарида суюлтирилган нитрат кислота олинади. Бунда қуйидаги жараёнлар содир бўлади: 1. Аммиакнинг азот оксидигача контактли оксидланиши: 4NНз + 50 2 = 4NО + 6Н 2 0 + 907,3 кж 2. Азот оксидининг диоксидгача оксидланиши: 2NО+0 2 =2N0 2 +124кж 3. Азот диоксиднинг сув билан абсорбцияси: З NО 2 + Н 2 0 = 2Н NОз + N0 + 136,0 кж Бу жараёнда платина ва унинг темир, марганец, кобальт ва ўз гурухидаги металлар оксидлари билан котишмалари ишлатилади. Агар катализатор ишлатилмаса (харорат 900°С дан юқорида), аммиак эркин холатдаги азотгача оксидланади холос: 4NНз + 30 2 = 2N 2 + 6Н 2 0 + 1269,1 кж Аммиакни каталитик оксидлаш натижасида азот оксидининг ҳосил бўлиш унумини 98% гача етказиш мумкин. Жараённи ишлаб чиқариш корхоналарида атмосфера босимида 700- 800°С хароратда, юқори босим эса 800-900°С хароратда олиб борилади. Хаво — аммиак аралашмасида 1,25 моль 0 2 га 1 моль NН 3 берилиши керак. Реакция тезлигини ва азот оксидининг миқдорини ошириш учун амалда О 2 ;NН 3 миқдорий нисбати 1,7-2,0 оралиғида олинади. Одатда суюлтирилган нитрат кислотаси (47-50% ли) олиш қуйидаги турлича системаларда олиб борилиши мумкин: 1) атмосфера босимида; 2) юқори босимда; 3) комбинациялашган, яъни аммиакни оксидлаш жараёни (3-4)*10 Па босимда, N0 ни оксидлаш ва N0 2 ни сув билан абсорбиллаш жараёнлари эса (8-12)* 10 Па босимда ва одатдаги хароратда олиб борилади. Босимни 1 МПа га кўтариш орқали 60-62% ли нитрат кислотаси олиш мумкин. Аммиакли селитра ишлаб чиқариш технологиясини баён этишдан аввал бу модда хақида батафсил маълумотга эга бўлиш зарур. Аммиакли селитра (NН 4 NО 3 ) асосан ўсимликлар учун минерал озуқа сифатида ишлатилади. У атмосфера босимида ва —50°С дан 169,6 0 С гача харорат оралиғида беш хил кристаллик шаклида бўлади. NН 4 NО 3 — Н 2 О изотермик диаграммасида (2.1-расм) аммоний нитратнинг I-1У турли кристалл шакли учун харорат оралиқлари кўрсатилган. У 169,6°С да суюқланади ва У-шакли эса-16,9°С; дан қуйи хароратдагина тўғри бўлади. Кристалл шаклларининг ўзгариш чегараси ҳамда харорати аммиакли селитранинг намлиги ва таркибидаги қўшимчалар миқдорига боғлиқ бўлади. Аммоний нитрат сувда яхши эрийди. Унинг 100°С хароратдаги эрувчанлик коэффициенти 1000 кг Н 2 О да 10000 кг дан ортиқроқ NH 4 NО 3 га тенгдир. Аммоний нитратнинг сувли эритмасини кристалланиш хароратидан юқорирокда буғлатилса, тамоман сувсиз суюлган тузга айланади. У ўта гигроскопик модда хисобланади 30°С хароратда тўйинган эритмаси (70,2% ли) нинг юзасидаги бўғ босими -2,46 КПа (ёки 18,5 мм.сим.уст.) атрофида, гигроскоиик нуқтаси эса 60% атрофида бўлади. Бунда хавонинг нисбий намлиги 60% дан юқори бўлганда у намланиб қолади. Аммоний нитрат гигроскопиклиги ва уни хаводан нам тортиш тезлиги унга эрувчан ноорганик тузлар қўшилганда ортиб боради. Масалан, 1,2% магний нитрат қўшилса, аммоний нитратнинг гигроскопик нуқтаси 8-12% гача пасаяди, нам тортиш тезлиги эса ошади. Сувда яхши эрувчанлиги, эрувчанлик коэффиценти юқорилиги, гигроскопиклиги ва полиморф ўзгарувчанлиги сабабли аммоний нитрат кристаллари ўзаро ёпишиб, қаттиқлашиб қолади. Сепилувчанлиги йўқолиб, уни ишлатиш қийинлашади. Аммоний нитратнинг ёпишқоқлигини камайтириш учун: 1. Маҳсулот таркибида жуда оз миқдорда (0,2%) сув қолгунча буғлатилади, донадорланади ва совутилади. Бунда 32, 3 0 С дан қуйи хароратда турғун, (стабил) бўлган унинг 1У-шакли ҳосил бўлади. 2. Маҳсулот кристаллангунча турли қўшимчалар қўшилади. Бундай қўшимчалар сифатида магнезит ёки доломитни нитрат кислотада парчалаш йўли билан олинган магний нитрат, кальций ва магний нитратлари, фосфорит ёки апатитни нитрат кислотада парчалаш орқали ҳосил қилинган маҳсулотлар, диаммонийфосфат, аммоний сульфатлардан фойдаланилади. Бунда магний нитрат Мg (NOз) 2 Н 2 О кристаллогидратини ҳосил қилиб, аммоний нитратнинг II-шаклини III-га ўтишини секинлаштиради ва II- шаклини IV-га метастабил ўтишини ва доналар мустахкамлигини таъминлайди. Қотмаган маҳсулотга эримайдиган моддаларни қўшиш эса доналарнинг майда кристалл структура холида қотишига, зичлиги ошиши ва мустахкам бўлишига ёрдам беради. 3. Маҳсулот доналарига сиртактив моддалар билан ишлов берилиб, гидрофоб қатлам ҳосил килинади. Бунинг учун нафталин-формальдегид (НФ) нинг 40% ли эритмаси ишлатилади. Маҳсулот полиэтилен ёки қоғоз қопларга солиниб, оғзи махкам тиқилади. 1- расм. NН 4 NОз нинг сувда эрувчанлиги. Кристаллар шакли: I — кубсимон; II — тетрагонал; III — ромбик- монокленик; IV — билромидал ромбик; V — тетрагонал. Аммоний нитрат 110°С хароратдан юқорида парчалана бошлайди: NН 4 НОз → N Нз (г) +Н N Оз (г) - 174,4 кж Бу реакция секин содир бўлади. Масалан, 165 0 С хароратда бир сутка давомида масса жихатдан 6% миқдори парчаланади. Намлик ортиши билан парчаланиш тезлиги ҳам ортади. Харорат 200-270°С да парчаланиш тезлиги янада ортади: NН 4 NОз -> N 2 0 (г) + 2Н 2 0 (г) + 36,8 кж Харорат 400-500°С гача тез кўтарилса, парчаланиш реакцияси портлаш билан содир бўлади: NН 4 NОз -> N 2 + 2Н 2 О + 0,5О 2 + 118 кж Амалда 300 0 С, харорат портлашга сабаб бўлади. NН 4 NОз нинг минерал кислоталар ва енгил оксидланувчи (мойловчи ва бошқа органик моддалар каби) қўшимчалар иштирокида портлаши тезлашади. Тоза холатда эса зарбага чидамли, лекин ёпик мухитда қиздириш натижасида портлаши мумкин. Портлаш хусусиятини камайтириш максадида унга карбамид (0,05- 0,1%), кальций карбонат, магний карбонат ва бошқа қўшимчалар қўшилиши мумкин. Аммоний нитратдан портловчи моддалар ишлаб чиқариш хом ашёси сифатида ҳам фойдаланилади. Бунда ёгоч кукуни ва органик материаллар, аммоналлар (алюминий кукунли аралашмалари) ва бошқалар қўшилади. Бундай аралашмалар детонатор иштирокида портлатилади. Давлат стандарти буйича донадорланган аммиакли селитранинг юқори сифатли А ва Б категорияли (олий нав) ва 1-категорияли (1-нав) турлари мавжуд. Қишлоқ хўжалигида ва саноатда қўлланиладиган аммиакли селитра таркибида NН 4 NОз нинг миқдори 98% дан кам эмас. Б маркали аммиакли селитранинг олий навида 34,4% N, 1-навида эса 34,0% N бўлади. Сув (намлик) эса сульфат ва сульфат-фосфат қўшимчали аммиакли селитрада 0,2% дан кўп эмас (Б маркали 1-навда эса 0,3% дан кўп эмас). Сув тўтувчи қўшимча 0,3% бўлса, бу миқдор 0,6% га етиши мумкин. Юқори сифат категорияли А ва Б маркали аммиакли селитра таркибидаги қўшимчалар миқдори: кальций ва магний нитрат СаО (Мg0) хисобида 0,2-0,5%, фосфатлар (РАП) Р 2 О 5 хисобида 0,5- 1,2%, аммоний сульфат 0,3-0,7%, аммоний сульфати ва фосфатлари 0,4-0,6% бўлади. Б маркали 1-навда эса қўшимчалар миқдори меъёрланмайди. Аммиакли селитра 10% ли сувли эритмасининг рН мухити барча навларда: сульфат-фосфат қўшимчаси бўлса 4,0 ва бошқа қўшимчаси бўлса 5,0 га тенг бўлади. Аммиакли селитранинг донадорлик таркиби: А маркада 1-3 мм ли доначалар 93% дан кам эмас; Б маркада 1-4 мм ли доначалар 95% дан кам эмас (шунингдек барча юқори навларда 2-3 мм ли доначалар 50% дан кам эмас). Барча навларда 1 мм дан кичик доначалар 4% дан ортиқ эмас. Аммоний нитрат доначаларининг статик мустахкамлиги: А марка учун 5 Н, Б марка учун 7 Н ва 1-нав учун 5 Н бўлади. Сепилувчанлиги ҳар иккала марка учун ҳам 100% бўлади. Бунинг учун 5 қоп аммиакли селитра 1 м баландликдан ерга ташланади, тешиклари 5 мм бўлган элакдан 1 минутда тўла ўтиши керак. Аммиакли селитра ёнғинга хавфли бўлиб, иситгичлардан холи бўлган хоналарда сақланади. Бошқа моддалар билан биргаликда сақланмайди ва бир жойдан бошқа жойга ташилмайди. |
Ma'lumotlar bazasi mualliflik huquqi bilan himoyalangan ©fayllar.org 2024
ma'muriyatiga murojaat qiling
ma'muriyatiga murojaat qiling